Intelligente Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien: Förderung eines nachhaltigen Energiewandels
Der Bedarf an Elektrifizierung ist in einer weitgehend automatisierten und elektrifizierten Welt höher denn je. Eine vielseitige, zweckmäßige und anpassungsfähige Stromversorgung ist für Unternehmen, Bauwerke und Infrastrukturen aufgrund der besonderen Anforderungen und Schwierigkeiten jeder Anwendung von entscheidender Bedeutung. Da Strom ein Hebel ist, um die Verfügbarkeit und Rentabilität zu steigern, und für die Förderung des digitalen Wandels unerlässlich ist, wird dies im Zeitalter der Digitalisierung umso wichtiger. Von Schaltanlagen, Schalttafeln, Verteilersystemen und Stromschienenverteilsystemen bis hin zu Schutz- und Spannungsqualitätsgeräten, Schalt- und Messgeräten, industriellen Schalt- und Steuerungstechnologien und Elektroinstallationsgeräten decken diese Geräte ein breites Anwendungsspektrum ab.
SMARTE ELEKTRIFIZIERUNG MIT ERNEUERBAREN ENERGIEN
GRUNDLEGENDE KENNTNISSE ÜBER DEN ENERGIEWANDEL
Einfach ausgedrückt bezeichnet eine Energiewende eine bedeutende Transformation des Energiesystems. Es werden wesentliche Anpassungen an der Energieversorgung, der Art und Weise, wie sie erzeugt, umgewandelt, geliefert und verbraucht wird, sowie an einer Vielzahl von Märkten und Gesetzen vorgenommen. Sie hat auch erhebliche Auswirkungen und Konsequenzen auf andere Aspekte der Wirtschaft, der Kultur und der Umwelt, die weit über das Energiesystem selbst hinausgehen.
DIE KRÄFTE, DIE DEN DERZEITIGEN ENERGIEWANDEL ANTREIBEN
Im einundzwanzigsten Jahrhundert ist immer deutlicher geworden, dass die weitverbreitete Produktion und Nutzung fossiler Brennstoffe zu großen Problemen beiträgt, darunter der Klimawandel und ökologische und Umweltschäden. Eine neue Energiewende, die auf Energieeffizienz und erneuerbaren Energien basiert, kann aufgrund der Beschleunigung der globalen Innovation in der Energieforschung und -technologie konzipiert und geschaffen werden.
DIE BEWEGUNG ZUR INTELLIGENTEN ELEKTRIFIZIERUNG BRINGT VIELE WICHTIGE VORTEILE
- Die intelligente Elektrifizierung kann die Flexibilität und Widerstandsfähigkeit von Stromnetzen erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit erhöhen und die Abhängigkeit des gesamten Energiesystems von fossilen Brennstoffen verringern. Sie bietet gleichzeitig erhebliche Steigerungen der Energieeffizienz. Die intelligente Elektrifizierung wird die gesamte Energienachfrage für die gleiche Menge an Energiedienstleistungen tatsächlich senken und die wirtschaftliche Produktivität steigern, da die Nutzung von Strom für Endanwendungen wie Transport und Gebäudeheizsysteme effizienter ist als die Nutzung fossiler Brennstoffe. Darüber hinaus reduziert sie die Umweltverschmutzung, was sowohl die Luftqualität als auch die Gesundheit verbessert.
- Es werden auch neue Synergien zwischen intelligenter Elektrifizierung und erneuerbaren Energiequellen selbst ermöglicht.
- Durch die intelligente Elektrifizierung entsteht ein völlig anderes System. Mit diesem System wird es eine enorme Steigerung des Gesamtstrombedarfs in Gebäuden, Industrie und Verkehr geben, was neue Märkte eröffnet. Die Hauptlieferanten für diese neuen Märkte werden Solar- und Windenergie sein.
Daher erzeugt die intelligente Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien eine positive Rückkopplungsschleife, in der die Elektrifizierung neue Anwendungen und Märkte für erneuerbare Energien anregt, was dann den Übergang zu Strom für Endanwendungen beschleunigt, die Möglichkeit größerer Flexibilität eröffnet und zusätzliches Wachstum erneuerbarer Energien und technologischen Fortschritt anregt.
SMARTE ELEKTRIFIZIERUNG MIT VERSCHIEDENEN SEKTOREN
GEBÄUDE
Derzeit werden 30 % des weltweiten Endverbrauchs von Gebäuden verbraucht. Darüber hinaus wird die Hälfte der Energie durch Biomasse, Erdgas oder Öl bereitgestellt. Etwa 70 % der in Gebäuden verbrauchten Energie wird von Wohnungen und anderen Unterkünften verbraucht, die restlichen 40 % entfallen auf gewerbliche und staatliche Bauten. Derzeit stammen 51 % der in Gewerbe- und öffentlichen Gebäuden genutzten Energie aus Strom, verglichen mit 24 % bei Wohngebäuden.
INDUSTRIE
Etwa 28 % der 119 EJ an Energie, die als Strom verbraucht wurden, wurden verwendet, um die Energie zu liefern, ist der gesamte globale Endverbrauch des Industriesektors. Etwa 60 % des industriellen Energiebedarfs entfallen auf die vier energieintensiven Industriegüter Zement, Eisen und Stahl, Ammoniak und Ethylen. Fossile Brennstoffe sind die einzige Quelle für den Nicht-Energie-Verbrauch; davon werden 70 % als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Ethylen (hauptsächlich unter Verwendung von Öl) verwendet, während die restlichen 30 % zur Herstellung von Methanol und Ammoniak (hauptsächlich unter Verwendung von Erdgas) verwendet werden.
TRANSPORT
Derzeit werden nur etwa 1 % der etwa 121 EJ an Energie, die für den Transport benötigt werden – einschließlich der Beförderung von Personen und Gütern zu Land, in der Luft und auf dem Seeweg – durch Strom bereitgestellt (IEA, 2020a). Weltweit werden mehr als zwei Drittel dieses Stroms für den Schienentransport genutzt, wobei Straßenbahnen und U-Bahnen den Großteil des Restes verbrauchen.
FAZIT
Um die attraktiven Synergien zwischen erneuerbaren Energien und Elektrifizierung in allen Sektoren zu veranschaulichen, hat dieses Scoping Paper die Grundlagen der intelligenten Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien in den Bereichen Verkehr, Bauwesen und Industrie umrissen. Die Studie beschreibt auch Strategien, um diese Synergien zu nutzen und eine Zukunft mit besseren Energiesystemen, besserer Gesundheit, einem höheren Lebensstandard und einem geringeren Risiko eines potenziell katastrophalen Klimawandels zu schaffen. Es bedarf einer sorgfältigen Planung, des politischen Willens und umfassender nationaler Energiestrategien und Fahrpläne, um diese Verlagerung zu vollziehen, da das Angebot wirksamer Wege zur Elektrifizierung mit erneuerbaren Energiequellen eine Herausforderung darstellen kann.
Autor: Sachetanand